Diyabet Hastalarına Müjde: Kan Almadan, Sadece Işıkla Şeker Ölçümü Geliyor

MIT'de geliştirilen ve kan şekeri seviyelerini ölçmek için tasarlanan girişimsel olmayan (noninvaziv) yeni bir yöntem, diyabet hastalarını günde birkaç kez parmaklarını delme zorunluluğundan kurtarabilir.

MIT ekibi, iğne kullanmadan kan şekeri seviyelerini ölçebilen ayakkabı kutusu büyüklüğünde bir cihaz geliştirmek amacıyla; dokuların kimyasal bileşimini üzerlerine yakın kızılötesi veya görünür ışık tutarak ortaya çıkaran bir teknik olan Raman spektroskopisi yöntemini kullandı.

Araştırmacılar sağlıklı bir gönüllü üzerinde yaptıkları testlerde, geliştirdikleri cihazdan alınan ölçümlerin, deri altına bir tel yerleştirilmesini gerektiren ticari sürekli glikoz izleme (CGM) sensörlerinden elde edilenlerle benzer olduğunu tespit etti. Çalışmada sunulan cihaz giyilebilir bir sensör olarak kullanılmak için henüz çok büyük olsa da araştırmacılar aradan geçen sürede giyilebilir bir versiyon geliştirdi ve şu anda ilgili prototipi küçük bir klinik çalışmada test ediyorlar.

Çalışmanın kıdemli yazarı ve MIT araştırma bilimcisi Jeon Woong Kang, konuyla ilgili şunları söyledi:

“Uzun zamandır parmak delme kan şekerini ölçmek için standart yöntem olmuştur ancak kimse parmağını her gün, günde birden çok kez delmek istemez. Doğal olarak, birçok diyabet hastası kan şekeri seviyelerini yetersiz test ediyor, bu da ciddi komplikasyonlara neden olabiliyor. Eğer yüksek doğrulukla girişimsel olmayan bir glikoz monitörü yapabilirsek, o zaman hemen hemen her diyabet hastası yeni teknolojiden faydalanacaktır.”

Bugün Analytical Chemistry dergisinde yayınlanan yeni çalışmanın başyazarı MIT doktora sonrası araştırmacısı Arianna Bresci'dir. Diğer yazarlar arasında MIT Lazer Biyomedikal Araştırma Merkezi (LBRC) direktörü, biyolojik mühendislik ve makine mühendisliği profesörü Peter So ile Güney Kore merkezli biyoteknoloji şirketi Apollon Inc.'den Youngkyu Kim ve Miyeon Jue yer alıyor.

Girişimsel Olmayan Glikoz Ölçümü

Çoğu diyabet hastası kan şekeri seviyelerini kan alarak ve bir glukometre ile test ederek ölçerken, bazıları deri altına yerleştirilen bir sensöre sahip giyilebilir monitörler kullanmaktadır. Mevcut sensörler, hücreler arası sıvıdan sürekli glikoz ölçümleri sağlar fakat cilt tahrişine neden olabilir ve her 10 ila 15 günde bir değiştirilmeleri gerekir.

Hastalar için daha konforlu olacak giyilebilir glikoz monitörleri yaratma umuduyla, MIT LBRC araştırmacıları Raman spektroskopisi temelli girişimsel olmayan sensörler üzerinde çalışıyor. İlgili spektroskopi türü, yakın kızılötesi ışığın farklı molekül türleriyle karşılaştığında nasıl saçıldığını veya saptığını analiz ederek doku veya hücrelerin kimyasal bileşimini ortaya çıkarır.

2010 yılında LBRC araştırmacıları, cilt hücrelerini yıkayan hücreler arası sıvıdan gelen Raman sinyalleri ile kan şekeri seviyelerinin referans ölçümü arasında bir karşılaştırma yaparak glikoz seviyelerini dolaylı olarak hesaplayabildiklerini gösterdiler. Bahsi geçen yaklaşım güvenilir ölçümler üretse de bir glikoz monitörüne dönüştürmek için pratik değildi.

Daha yakın bir tarihte araştırmacılar, deriden gelen glikoz Raman sinyallerini doğrudan ölçmelerine olanak tanıyan bir atılım bildirdiler. Normal şartlarda glikoz sinyali, dokudaki moleküller tarafından üretilen diğer tüm sinyallerden ayırt edilemeyecek kadar küçüktür. MIT ekibi, yakın kızılötesi ışığı, ortaya çıkan Raman sinyalini topladıkları açıdan farklı bir açıyla cilde yansıtarak istenmeyen sinyallerin çoğunu filtrelemenin bir yolunu buldu.

Araştırmacılar söz konusu ölçümleri yaklaşık bir masaüstü yazıcı boyutundaki ekipmanla elde ettiler ve o günden beri cihazın kapladığı alanı daha da küçültmek üzerine çalışıyorlar.

Yeni çalışmalarında, Raman spektrumundaki (belirli moleküler özelliklere karşılık gelen spektral bölgeler) sadece üç bandı analiz ederek daha küçük bir cihaz yaratmayı başardılar.

Tipik olarak bir Raman spektrumu yaklaşık 1.000 bant içerebilir ama MIT ekibi, sadece üç bandı (biri glikozdan, ikisi arka plan ölçümlerinden) ölçerek kan şekeri seviyelerini belirleyebileceklerini keşfetti. Geliştirilen yaklaşım, araştırmacıların ihtiyaç duyulan ekipman miktarını ve maliyetini düşürmelerine olanak tanıyarak ölçümü ayakkabı kutusu boyutunda uygun maliyetli bir cihazla gerçekleştirmelerini sağladı.

Bresci yöntemle ilgili “Çok fazla gereksiz bilgi içeren tüm spektrumu elde etmekten kaçınarak, yaklaşık 1.000 bant arasından seçilen üç banda iniyoruz. Bu yeni yaklaşımla, Raman tabanlı cihazlarda yaygın olarak kullanılan bileşenleri değiştirebilir; yerden, zamandan ve maliyetten tasarruf edebiliriz.” ifadelerini kullandı.

Giyilebilir Bir Sensöre Doğru

MIT Klinik Çeviri Araştırma Merkezi (CCTR) bünyesinde gerçekleştirilen bir klinik çalışmada, araştırmacılar sağlıklı bir gönüllüden dört saatlik bir süre boyunca okumalar almak için yeni cihazı kullandılar. Denek kolunu cihazın üzerine koyarken, ölçümü gerçekleştirmek için küçük bir cam pencereden cilde yakın kızılötesi bir ışın tutuldu.

Her ölçüm 30 saniyeden biraz fazla sürüyor ve araştırmacılar her beş dakikada bir yeni okuma aldı.

Çalışma sırasında denek iki adet 75 gramlık glikoz içeceği tüketti, böylece araştırmacılar kan şekeri konsantrasyonundaki önemli değişiklikleri izleyebildi. Raman tabanlı cihazın, denek tarafından takılan ticari olarak mevcut iki invaziv glikoz monitörüne benzer doğruluk seviyeleri gösterdiğini buldular.

Çalışmayı bitirdiklerinden beri araştırmacılar, şu anda MIT CCTR'de sağlıklı ve prediyabetik gönüllülerde giyilebilir bir monitör olarak test ettikleri, yaklaşık bir cep telefonu boyutunda daha küçük bir prototip geliştirdiler. Gelecek yıl, diyabetli kişileri de içerecek şekilde yerel bir hastane ile daha geniş kapsamlı bir çalışma yürütmeyi planlıyorlar.

Araştırmacılar ayrıca cihazı daha da küçülterek yaklaşık bir saat boyutuna getirmek üzerinde çalışıyorlar. Ek olarak, cihazın farklı cilt tonlarına sahip insanlardan doğru okumalar elde edebilmesini sağlamanın yollarını araştırıyorlar.

Araştırma, Ulusal Sağlık Enstitüleri, Kore KOBİ'ler için Teknoloji ve Bilgi Tanıtım Ajansı ve Apollon Inc. tarafından finanse edildi.

‍

‍

‍

‍

Kaynak: https://news.mit.edu/2025/noninvasive-imaging-could-replace-finger-pricks-diabetes-1203